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《大学物理实验》

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《大学物理实验》的办刊宗旨是：为提高我国物理教师和物理工作者的学术水平、教学水平和科研能力，促进教学仪器的研制、改进和推广工作，为我国的科技教育和现代化事业的发展服务，使之成为物理教师和物理工作者交流...查看详情>>
  • 主办单位吉林化工学院
  • 国际标准连续出版物号1007-2934
  • 国内统一连续出版物号22-1228/O4
  • 出版周期双月刊
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稳态法导热系数测量中半导体制冷与强制风冷散热的实验稳定性对比与分析 被引量：3
1
作者 屈智峰 马阳 +3 位作者 文凯 黎金荣 熊博文 杨智敏 《大学物理实验》 2025年第2期6-12,共7页
通过分析现有稳态法导热系数测量实验仪器的不足,利用亚克力板、蝶形螺丝、陶瓷加热片和散热器设计并搭建了样品支架,结合可调稳压直流电源、数显高精度四通道温度计和电脑,设计并自制了导热系数测量仪,测试了强力风冷散热和半导体散热... 通过分析现有稳态法导热系数测量实验仪器的不足,利用亚克力板、蝶形螺丝、陶瓷加热片和散热器设计并搭建了样品支架,结合可调稳压直流电源、数显高精度四通道温度计和电脑,设计并自制了导热系数测量仪,测试了强力风冷散热和半导体散热两种方式下的导热系数。实验表明改进后的仪器可实现温度和时间的同步测量并直观的显示实验过程数据;相比强力风扇散热,半导体散热下实验测得的导热系数稳定性更高,且噪音更小。研究结果可为稳态法导热系数测量装置的设计和精度的提高提供参考。 展开更多
关键词 稳态法 导热系数 实验稳定性 半导体制冷散热 强力风冷散热
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利用电路仿真方法研究振动
2
作者 冯伟 赵嵩卿 马秀花 《大学物理实验》 2024年第6期123-127,共5页
通过分析波尔共振仪的动力学方程和RLC串联电路的基尔霍夫电压公式,同时借鉴物理实验中模拟法的思想,建立了力学量和电学量相关的对应关系,从而应用电路分析方法研究振动问题。实验基于开源的电路仿真平台,针对不同振动类型搭建仿真电路... 通过分析波尔共振仪的动力学方程和RLC串联电路的基尔霍夫电压公式,同时借鉴物理实验中模拟法的思想,建立了力学量和电学量相关的对应关系,从而应用电路分析方法研究振动问题。实验基于开源的电路仿真平台,针对不同振动类型搭建仿真电路,通过调节电路元件参数模拟不同的振动情况,并测量电路信号以获取振动信息。根据仿真结果和理论分析,讨论了阻尼振动、位移共振和速度共振、非正弦形式的周期性驱动力等情况。结果表明,用电路仿真方法可以模拟机械振动问题,同时为波尔共振实验提供了有益补充。 展开更多
关键词 波尔共振仪 受迫振动 电路仿真 幅频特性 相频特性
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基于智能手机研究吉他弦线振动规律 被引量：3
3
作者 朱丽颖 刘静 +1 位作者 刘宁亮 易伟松 《大学物理实验》 2024年第1期80-84,共5页
利用智能手机探索乐器的物理规律,既有趣味性又有科学性。为了研究吉他弦线振动规律,文章基于智能手机和移动应用程序(Phyphox)设计实验方案,通过定量测量吉他弦线品距、直径和振动频率,证实了吉他弦线振动规律,结果表明该方法具有较高... 利用智能手机探索乐器的物理规律,既有趣味性又有科学性。为了研究吉他弦线振动规律,文章基于智能手机和移动应用程序(Phyphox)设计实验方案,通过定量测量吉他弦线品距、直径和振动频率,证实了吉他弦线振动规律,结果表明该方法具有较高可行性和有效性。该研究有助于理解吉他弦线振动物理规律和吉他发声原理,研究体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的思想。 展开更多
关键词 智能手机 吉他 弦线振动 频率
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符合型光子计数器设计与教学实验应用
4
作者 彭志华 徐晓禹 +3 位作者 张伟 王仁生 屈卫卫 张高龙 《大学物理实验》 2024年第3期55-61,共7页
单光子计数是灵敏度最高的弱光测量技术,在生物医药、基础物理研究中具有广泛的应用,这使得光子计数实验成为核物理、核技术等学科本科生培养中的重要实验。实际应用中,为了降低噪声干扰及提取时间关联信息,符合法已广泛地应用在光子计... 单光子计数是灵敏度最高的弱光测量技术,在生物医药、基础物理研究中具有广泛的应用,这使得光子计数实验成为核物理、核技术等学科本科生培养中的重要实验。实际应用中,为了降低噪声干扰及提取时间关联信息,符合法已广泛地应用在光子计数技术中,而目前并没有将符合技术应用在单光子计数上的教学实验设备。尤其,传统的光子计数教学实验设备需再匹配甄别器和符合模块,这增加了实验教学的成本以及复杂度。为了加强对光子计数测量和符合法基本原理的理解,基于FPGA(现场可编程门阵列)研制了符合型光子计数器。“符合型光子计数器”在传统光子计数器的基础上,增加了双通道光子符合测量(计数及时间间隔)的功能,并将光源改进为经滤光片衰减的TTL(晶体管-晶体管逻辑)信号调制的脉冲光源。这使得仪器不仅满足传统教学实验仪器的需求,亦可基于仪器设计多种扩展性实验。 展开更多
关键词 光子计数 符合测量 FPGA 教学实验
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不良导体导热系数测量仪器的改进及“温差发电”装置设计 被引量：4
5
作者 杨有贞 潘勇志 《大学物理实验》 2024年第3期71-76,共6页
针对高校重要的综合性热学实验—不良导体导热系数测量装置中铜盘上下表面散热不均匀、散热系数存在差异而产生实验精度不高的问题,借助水冷交换器,自制水循环装置,通过在散热盘底部分别安装两块尺寸为40*80*10(mm)和五块尺寸为40*40*10... 针对高校重要的综合性热学实验—不良导体导热系数测量装置中铜盘上下表面散热不均匀、散热系数存在差异而产生实验精度不高的问题,借助水冷交换器,自制水循环装置,通过在散热盘底部分别安装两块尺寸为40*80*10(mm)和五块尺寸为40*40*10(mm)的导冷块两种方式改进装置,实现均匀散热,采集并处理数据,结果表明,第一种改进方式更佳,实验精度提高了9~15倍。在此基础上,基于半导体的塞贝克效应,利用加热盘与散热盘的余热,成功将后者由负载变为电源,设计了绿色环保发电模式—-温差发电装置,实现了发光二极管之“光”和音乐之“声”和直流电机带动扇叶之“动”,并分析了三种负载端电压与温差特点及线性元件与非线性元件的伏安特性曲线。 展开更多
关键词 导热系数 水冷交换 塞贝克效应 温差发电
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基于光热抗肿瘤材料的光热特性测试系统设计
6
作者 尹祖舜 韦力铖 +1 位作者 张康 张萍 《大学物理实验》 2023年第3期26-30,共5页
针对光热抗肿瘤材料的光热特性测试需求,通过合理的设计,制作了一套集近红外激光辐照、温度测量、数据传输处理等功能的光热特性测试系统。该测试系统性能可靠、测得数据精度高,且具有体积小、成本低、操作方便等优点,为光热抗肿瘤材料... 针对光热抗肿瘤材料的光热特性测试需求,通过合理的设计,制作了一套集近红外激光辐照、温度测量、数据传输处理等功能的光热特性测试系统。该测试系统性能可靠、测得数据精度高,且具有体积小、成本低、操作方便等优点,为光热抗肿瘤材料的光热特性测试提供了可靠的测试装置。 展开更多
关键词 光热特性 光热抗肿瘤 单片机 测试系统
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一种测定材料导热系数实验仪器的研制 被引量：2
7
作者 毛爱华 李颖 +1 位作者 陈华 李川飞 《大学物理实验》 2023年第1期95-98,共4页
介绍一种测定材料导热系数实验仪器及其测量方法,该仪器由电能和太阳能作为多用能源,利用稳态平板法原理测定包括金属、非金属、液体以及气体等多种材料的导热系数;该实验仪器具有导轨插件式结构,稳固安全、操作简便,测量内容丰富,测量... 介绍一种测定材料导热系数实验仪器及其测量方法,该仪器由电能和太阳能作为多用能源,利用稳态平板法原理测定包括金属、非金属、液体以及气体等多种材料的导热系数;该实验仪器具有导轨插件式结构,稳固安全、操作简便,测量内容丰富,测量数据准确的特点,可应用于科学研究以及测量领域。 展开更多
关键词 稳态平板法 多种材料 导热系数 实验装置
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“v型”时差法超声波流量计 被引量：1
8
作者 李祺龙 孙豪 +1 位作者 莫仁杰 白光富 《大学物理实验》 2023年第1期81-84,148,共5页
超声波流量计不需要破坏管道的内部结构便可知道管道内部的液体流速,与其他流量计相比更优越。文章采用超声波“v型”时差法来测量管道内部液体的状况,利用多次脉冲法提高了测量精度,采用52单片机对流速和方向进行实时处理,测量结果能... 超声波流量计不需要破坏管道的内部结构便可知道管道内部的液体流速,与其他流量计相比更优越。文章采用超声波“v型”时差法来测量管道内部液体的状况,利用多次脉冲法提高了测量精度,采用52单片机对流速和方向进行实时处理,测量结果能够实时显示。本装置在非侵扰流体流速测量方面具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 超声波 “v型”时差法 多次脉冲法 52单片机
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惠斯通电桥的桥臂电阻在考虑测量精度下的选择 被引量：5
9
作者 徐佳琪 邵云 《大学物理实验》 2022年第2期106-111,共6页
影响惠斯通电桥精确度的主要因素有电桥的灵敏度和电阻箱的误差。为了简化问题,得到半定性半定量的、近似的理论结果,文章建立了电阻阻值误差的近似模型,结合已有的电桥灵敏度的理论公式,通过求误差极小值的方法,推导出测量精度最(极)... 影响惠斯通电桥精确度的主要因素有电桥的灵敏度和电阻箱的误差。为了简化问题,得到半定性半定量的、近似的理论结果,文章建立了电阻阻值误差的近似模型,结合已有的电桥灵敏度的理论公式,通过求误差极小值的方法,推导出测量精度最(极)大时桥臂电阻R_(1)、R_(2)的理论值。此外,文章还对某些现实性的问题进行了较详细的分析和讨论。尽管文章所得到的结果具有一定的近似性,文章的研究思路、方法和结论,或可为惠斯通电桥实验提供理论上的指导,亦可为相关的理论性研究提供一些线索及参考。 展开更多
关键词 惠斯通电桥 灵敏度 电阻箱 相对误差 极小值 桥臂电阻
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基于开源硬件的便携式镜面测量实验 被引量：1
10
作者 郑力晨 马锁冬 +2 位作者 刘明睿 徐圣智 任卯韫 《大学物理实验》 2021年第5期87-91,共5页
在光电专业的教学过程中,光学检测实验是一项非常重要的内容。传统的教学方式多依托专门的光学设备或仪器开展相关实验教学,虽然能够在一定程度上锻炼学生的实际动手能力,但存在诸如实验场地受限、实验设备软硬件昂贵、学科专业知识交... 在光电专业的教学过程中,光学检测实验是一项非常重要的内容。传统的教学方式多依托专门的光学设备或仪器开展相关实验教学,虽然能够在一定程度上锻炼学生的实际动手能力,但存在诸如实验场地受限、实验设备软硬件昂贵、学科专业知识交叉不足等缺陷。为了克服上述问题,本文以光学检测中的镜面测量为例,根据相位偏折术(Phase Measuring Deflectometry,PMD)基本原理,以树莓派开发板为平台核心、Python语言为编程工具,结合机械制图和3D打印技术,设计并构建了一套基于开源硬件的便携式镜面测量装置。该实验装置具有低成本、小型化、不受场地限制等优点,相关实验内容涵盖几何光学、计算机视觉、软件编程、机械制图设计等专业知识,对于大学生综合实验素质与能力、特别是创新型实验能力的提升具有积极的促进作用。 展开更多
关键词 光学检测实验 镜面测量 相位偏折术 开源硬件 PYTHON
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一种光伏控制器的仿真设计实验
11
作者 张均营 周一夫 《大学物理实验》 2021年第4期93-97,共5页
设计了一个基于单片机的仿真设计实验。采用MPPT算法,通过Proteus、Multisim、Altium Designer等电路进行了仿真软件验证,设计并实现了一种基于计算机仿真的光伏控制器,从而有效实现太阳能辐射的最大功率点跟踪。
关键词 最大功率点跟踪 计算机仿真 单片机 光伏控制器
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基于自动检测技术的金属线膨胀系数测量实验优化 被引量：2
12
作者 罗尧 陈尔达 +3 位作者 张瀚宇 崔宇涵 向泽英 罗浩 《大学物理实验》 2021年第2期1-4,共4页
在金属线膨胀系数实验过程中,发现被测金属棒进水口和出水口存在较大温差,并通过实际测量和理论分析找到了产生温差的原因。优化了系统测温方案,通过测温装置准确反馈金属棒各部位温度,来降低自动温控仪的仪器误差,同时测温装置将实验... 在金属线膨胀系数实验过程中,发现被测金属棒进水口和出水口存在较大温差,并通过实际测量和理论分析找到了产生温差的原因。优化了系统测温方案,通过测温装置准确反馈金属棒各部位温度,来降低自动温控仪的仪器误差,同时测温装置将实验数据实时收集到云端服务器,通过可视化大屏全程展示,方便学生进行数据记录和分析。 展开更多
关键词 金属线膨胀系数 实验辅助系统 物联网 自动测温测距装置 快速兼容
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微纳电流表的设计与制作 被引量：4
13
作者 张越翔 何彪 +1 位作者 肖佳珣 徐富新 《大学物理实验》 2021年第4期70-73,共4页
利用集成运放的方法,设计了一个微纳电流的制取和测量方案并搭建了实验装置。在自制装置的基础上,用高精度的标准电阻和纳伏表对装置进行了对比测试,测试结果表明,装置的测量结果与纳伏表的测量结果非常接近,且测量的精度可达纳安量级,... 利用集成运放的方法,设计了一个微纳电流的制取和测量方案并搭建了实验装置。在自制装置的基础上,用高精度的标准电阻和纳伏表对装置进行了对比测试,测试结果表明,装置的测量结果与纳伏表的测量结果非常接近,且测量的精度可达纳安量级,可靠性和稳定性都达到了实验预期。 展开更多
关键词 微纳电流表 设计 集成运放
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迈克尔逊干涉仪补偿板角度与干涉条纹变化关系的研究 被引量：2
14
作者 方战锋 李正义 +1 位作者 陆坤 苏峻 《大学物理实验》 2021年第5期20-25,共6页
推导了迈克尔逊干涉仪补偿板角度改变量与干涉条纹变化的关系式;基于光杠杆法设计了补偿板微小角度改变量测量装置,验证了补偿板角度变化与干涉条纹变化的关系;利用MATLAB软件设计了迈克尔逊干涉仪仿真实验软件。结果表明:补偿板角度改... 推导了迈克尔逊干涉仪补偿板角度改变量与干涉条纹变化的关系式;基于光杠杆法设计了补偿板微小角度改变量测量装置,验证了补偿板角度变化与干涉条纹变化的关系;利用MATLAB软件设计了迈克尔逊干涉仪仿真实验软件。结果表明:补偿板角度改变量和干涉条纹变化关系与理论推导关系式相吻合;补偿板在某个基础角度附近(<5°)旋转时其角度改变量与干涉条纹变化关系近似为线性关系。 展开更多
关键词 迈克尔逊干涉仪 补偿板 光杠杆法 微小角度
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一种基于微信公众号的普通物理实验教学平台建设方案
15
作者 李林 吕秀品 杨玮枫 《大学物理实验》 2020年第6期119-121,共3页
普通物理实验是普通高等院校理工科学生的必修类课程,提供综合性强的基本实验技能训练。微信公众平台是运营者通过公众号提供资讯和服务的平台,信息共享方便快捷。将微信公众平台作为一种辅助手段引入实验教学,能有效提升实验教学质量... 普通物理实验是普通高等院校理工科学生的必修类课程,提供综合性强的基本实验技能训练。微信公众平台是运营者通过公众号提供资讯和服务的平台,信息共享方便快捷。将微信公众平台作为一种辅助手段引入实验教学,能有效提升实验教学质量。本文提供一种基于微信公众号的建设方案,内容涵盖了普通物理实验的力、热、光、电(电磁)部分,结构完整,项目搭配合理,满足普通物理实验辅助教学的需要。 展开更多
关键词 普通物理实验 微信公众平台 实验教学 实践能力
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利用斜抛运动物体打靶的实验设计
16
作者 冯强 黄全会 +1 位作者 何进飞 罗楠森 《大学物理实验》 2020年第6期28-30,50,共4页
由入射球、被碰球以及弹射结构、斜面轨道结构和靶标结构等,组成一种可利用机械能转化和斜抛运动进行打靶的新型实验装置。本装置实验涉及动量守恒定律、动能定理及机械能守恒定律等物理规律,其设计旨在模拟生活中一类常见的现象——射... 由入射球、被碰球以及弹射结构、斜面轨道结构和靶标结构等,组成一种可利用机械能转化和斜抛运动进行打靶的新型实验装置。本装置实验涉及动量守恒定律、动能定理及机械能守恒定律等物理规律,其设计旨在模拟生活中一类常见的现象——射击打靶,分析碰撞过程以及斜抛运动中所遵循的力学规律。 展开更多
关键词 碰撞 机械能守恒 弹性势能 斜抛运动 打靶
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机械式李萨如图形演示仪的设计 被引量：1
17
作者 杨慧舟 余观夏 +2 位作者 张晓萌 骆敏 林杨帆 《大学物理实验》 2020年第4期56-59,共4页
针对传统李萨如图形演示仪器的不足,设计了一种机械式李萨如图形演示仪。该演示仪运用两杆的圆周运动,在两个相互垂直方向控制平面上二极管的导通和熄灭,显示相互垂直的简谐运动所合成的运动点的轨迹。利用该仪器可以控制两个圆周运动... 针对传统李萨如图形演示仪器的不足,设计了一种机械式李萨如图形演示仪。该演示仪运用两杆的圆周运动,在两个相互垂直方向控制平面上二极管的导通和熄灭,显示相互垂直的简谐运动所合成的运动点的轨迹。利用该仪器可以控制两个圆周运动的角速度和初始位置,通过二极管显示不同频率比和相位差的李萨如图形。 展开更多
关键词 李萨如图形 机械式 演示仪
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电动离心力定量分析演示仪 被引量：2
18
作者 任薇薇 代伟 +1 位作者 刘瑶 郑贤松 《大学物理实验》 2020年第2期93-96,共4页
针对已有离心力演示仪存在的不足,新设计的电动离心力定量分析仪是让电机带动金属小球在水平面上的有机玻璃管内匀速旋转,在离心力作用下金属小球推动推板向外移动并压缩弹簧,通过测量弹簧的压缩量就可测出离心力的大小,将不可见的离心... 针对已有离心力演示仪存在的不足,新设计的电动离心力定量分析仪是让电机带动金属小球在水平面上的有机玻璃管内匀速旋转,在离心力作用下金属小球推动推板向外移动并压缩弹簧,通过测量弹簧的压缩量就可测出离心力的大小,将不可见的离心力转化为可见的弹簧压缩量,实验现象直观。借助该仪器能定量探究离心力公式F离=mω^2R中的各个物理量对离心力大小的影响,通过分析实验数据可归纳得出离心力公式的数学表达式。 展开更多
关键词 离心力 电动 定量分析 圆周运动 演示仪
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基于LabVIEW的振动叠加现象仿真设计 被引量：1
19
作者 郝军华 王云峰 王玉芳 《大学物理实验》 2020年第3期99-103,共5页
针对不同形式振动的叠加问题,课上在理论推导后用自制LabVIEW仿真实验对振动的叠加现象进行演示,从而加深学生对波形叠加问题的理解。
关键词 LABVIEW 仿真实验 振动 叠加 拍频 李萨茹图形
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漫反射全息摄影实验中曝光方法的自动化设计
20
作者 吴思锋 陶云龙 +4 位作者 潘爽 范小语 王芳 谭佐军 刘泉 《大学物理实验》 2020年第6期82-85,共4页
基于单片机技术对全息摄影实验中的曝光过程进行自动化改进,设计并制作成一个根据光强大小自动调控曝光时间的控制开关。该开关通过光敏电阻阵列采集光强信息、将数据送入单片机计算得到曝光时间、进而控制光源前面的开关,具有成本低、... 基于单片机技术对全息摄影实验中的曝光过程进行自动化改进,设计并制作成一个根据光强大小自动调控曝光时间的控制开关。该开关通过光敏电阻阵列采集光强信息、将数据送入单片机计算得到曝光时间、进而控制光源前面的开关,具有成本低、精度高的特点,可根据光照的明暗选择合适的档位以提高精度,弥补了实验中曝光时间统一化的不足,提高实验成功率,还可以直接使用到如“马吕斯定律的验证”等其他光学相关的大学物理基础实验中。 展开更多
关键词 光敏电阻 光通量 曝光时间 全息摄影实验 曝光自动化
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